וירוסים, כמו אלה הגורמים ל- COVID-19 או HIV, הם מתנגדים אימתניים ברגע שהם פולשים לגופנו. טיפולים אנטי -ויראליים שואפים לחסום נגיף או לעצור את שכפולו. עם זאת, וירוסים הם דינאמיים מתפתחים ומשתנים בצורה קונסטלית, מה שיכול להפוך את העיצוב לטיפולים אנטי-ויראליים לאתגר.
אולם מחקר חדש משתמש בגישה של דוגמנות חישובית חדשנית כדי לתפוס את הצורות המורכבות והמגוונות שהחלבונים הנגיפיים יכולים לאמץ. היצירה תוצג בישיבה השנתית ה -69 ביו -פיזית, שתתקיים 15 – 19 בפברואר 2025 בלוס אנג'לס.
גישה חדשה זו, המיושמת בתוכנת פלטפורמת הדוגמנות האינטגרטיבית של קוד פתוח (IMP), משלבת טכניקות ניסוי שונות, כולל דרכים שונות להמחשה ומדידת וירוסים אמיתיים (באמצעות מיקרוסקופיה קריו-אלקטרונית וספקטרומטריה המונית), כמו גם הדמיות דינמיקה מולקולרית, כדי ליצור תמונה מקיפה של התנהגות דינאמית של וירוס.
קנת הואנג, דוקטורט, ביולוג מבני חישובי פוסט -דוקטורט העובד במעבדות של איגנציה אדהברריה ואנדריי סאלי באוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו, הוביל את הפרויקט. הוא השווה וירוסים לבתי סיוט, כאשר תלוי בתנאים, הפנים יכול להיות שונה לחלוטין. כדי לתכנן אנטי -ויראלים, הם מנסים להבין "הדרך המהירה ביותר להרוס את הבית הזה עם המספר הכי פחות של חוטים עם גרזן"אמר קנת.
עד כה הם יישמו את גישתם על חלבון מפתח המעורב בשכפול של נגיף COVID-19, בשם NSP2. בעזרת המודל שלהם הם בנו תמונה מפורטת של NSP2-לא בדיוק כמבנה נוקשה יחיד, אך כאוסף של הצורות השונות והגמישות שהוא יכול לאמץ. קנת הופתע מכמה NSP2 משתנה "בתגובה לכל מה שסביבו."
על ידי הבנת גמישות זו והצורות השונות ש- NSP2 יכול לאמץ, קנת ועמיתיהם יכולים להשתמש בכלי חדש זה כדי לחזות היכן למקד לתרופות שיחסמו בצורה הטובה ביותר את שכפולו וכיצד לתכנן תרופות אלה. אף על פי שכבר יש לנו אנטי-ויראלים ל- COVID-19, במצב כמו מגיפה, כלים המסייעים בתכנון תרופות אנטי-ויראליות בצורה יעילה ככל האפשר עשויים להציל אינספור חיים.
לעתים קרובות, אנטי -ויראלים ותרופות אחרות מתגלים על ידי מסכי תרופות, בהם חברות בודקות אלפי מולקולות רבות כדי לבדוק אם יש להן את ההשפעה המיועדת.
אז הם פשוט משתמשים בכוח ברוט וממשיכים להקרן תרכובות עד שבסופו של דבר הם מוצאים משהו שעובד. "
קנת הואנג, דוקטורט, ביולוג מבני חישובי פוסט -דוקטורט
שיטת 'כוח ברוט' זו יכולה להיות יקרה ולקחת זמן, הסביר.
על ידי תכנון תרכובות שממוקדות באופן ספציפי לנגיף, אתה יכול לחסל הרבה זמן, צוות וכסף הנדרש בהקרנת אלפי תרכובות. לגישה זו יש פוטנציאל לסלול את הדרך לטיפולים חזקים וממוקדים יותר כנגד מגוון רחב של זיהומים נגיפיים. "אנחנו רוצים להיות מסוגלים להרוג את הנגיפים האלה כדי שלא יחלו אנשים", אמר קנת.
